JP2010124684A - 蓄電池充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池充電およびガスリザーバのガス状媒体充填を、並行して行うことができる蓄電池充電装置を提供する。
【解決手段】充電電子回路３３と蓄電池パック１０のための収容部３１とを設け、該収容部３１には、蓄電池パック１０の接点素子１８のための電気的対向接点素子３８を配設した該蓄電池充電装置において、ガスリザーバ１５にガス状媒体を充填するための充填装置を設ける。この充填装置には、圧縮空気を発生させるためのコンプレッサ３５を設け、該コンプレッサ３５を、ガスリザーバ１５の出力ポート１９のための少なくとも１個の接続手段３９と接続する。対向接点素子３８と少なくとも１個の接続手段３９とを、共通の対向接続ポート３７に取付ける。充填装置は、充電電子回路３３により制御可能とする。コンプレッサ３５は、充電電子回路３３と電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１前段に記載したタイプの蓄電池充電装置に関する。このタイプの蓄電池充電装置は、通常、電流供給のための配電網への接続部と、蓄電池または蓄電池パックを収容するための少なくとも１個の収容部とを備える。

特許文献１（米国特許出願公開第２００７２３６１７７号）には、この種の蓄電池充電装置であって、ハウジング、ハウジング内に取付けられた充電電子回路、充電すべき蓄電池のための収容部、および、収容部の領域に取付けた蓄電池の接点素子のための対向接点素子を備える蓄電池充電装置が記載されている。

この蓄電池充電装置によれば、蓄電池を繰り返し充電することが可能である。さらに特許文献１の請求の範囲には、電流を貯留可能である他に、例えば圧縮空気などの、圧力下にあるガス状媒体を貯留するためのガスリザーバを備える蓄電池パックが記載されている。従来の充電装置では、この蓄電池パックの蓄電池セルのみが充電され、ガスリザーバは、独立した充填装置を用いて充填しなければならない。

米国特許出願公開第２００７２３６１７７号明細書

したがって、本発明の課題は、上述のタイプの蓄電池充電装置であって、蓄電池セルの電気エネルギーによる充電と、ガスリザーバのガス状媒体による充填との両方を並行して行うことができる蓄電池充電装置を提供することにある。

この課題は、請求項１に記載する特徴を備えた蓄電池充電装置によって解決される。これによれば、蓄電池充電装置には、圧力容器、例えばガスリザーバをガス状媒体で充填するための充填装置を設ける。

この構成により、蓄電池充電装置に差し込んだ蓄電池パックの電気的充電と、ガスリザーバのガス状媒体または圧縮空気の充填との双方を同時に行うことができる。

好適には、充填装置に、圧縮空気を発生させるためのコンプレッサを設け、このコンプレッサを、ガスリザーバの出力ポートのための少なくとも１個の接続手段に接続し、空気的に接続する。（電動）コンプレッサによって、簡単な方法で圧縮空気を発生させることができ、蓄電池パック内の圧力容器として構成したガスリザーバを、繰り返し充填することができる。さらに、コンプレッサを備える蓄電池充電装置は、他の用途に圧縮空気を用いる場合にも活用できる。また、充電装置は、例えば選択スイッチなどによって、コンプレッサとしての少なくとも１種類のモードを含む、複数のモードで作動させることもできる。

さらに好適には、対向接点素子と少なくとも１個の接続手段とを、共通の対向接続ポートに取付ける。この構成により、蓄電池パックを蓄電池充電装置に取付ける際、蓄電池パックの接点素子および出力ポートを、装置側の対向接点素子および接続手段に、同時に接続することができる。

また、好適には、充填装置は、充電電子回路により制御可能とする。この充電電子回路は、好適には、（適切な）蓄電池パックが充電装置に取付けられているか否かを自動的に検出し、充填装置を自動的にオンにすることができるものとする。さらに、充電電子回路は蓄電池電子回路と通信可能とすることで、ガスリザーバに取付けた適当なセンサ（例えば圧力センサや温度センサ）を介して、ガスリザーバの充填作業を監視することができる。このとき好適には、充填装置のコンプレッサを充電電子回路と電気的に接続し、センサデータに基づいてコンプレッサを制御するようにする。

蓄電池パック１０を取付けた本発明の一実施形態における蓄電池充電装置３０の断面図を示す。

蓄電池パック１０には、ハウジング１１と、ハウジング１１内に配設し、互いに電気的に接続した複数の蓄電池セル１２とを設ける。この蓄電池パック１０は、例えばリチウム蓄電池や、チタン塩酸蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池、リチウムポリマー蓄電池、またはリチウムフェライト蓄電池として構成する。

さらに蓄電池パック１０には、制御電子回路として構成した電子回路１３を設ける。この電子回路１３は、蓄電池セル１２と電気的に接続してこれを監視し、さらに、導線１４によって、ハウジング１１に取付けた電気的接点素子１８に接続する。接点素子１８は、接続ポート１７に取付ける。この接続ポート１７は、手工具装置などの蓄電池充電装置３０の対向接続ポート３７と接続可能にする。さらに、電子回路１３は、温度センサ２１、例えばＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient Thermistor）と接続し、蓄電池セル１２の温度監視を可能とする。

さらに、蓄電池パック１０のハウジング１１内には、圧力容器として構成し、加圧ガス状媒体、例えば圧縮空気のためのガスリザーバ１５を配設する。このガスリザーバ１５は、圧力導管１６を介して、接続ポート１７の接点素子１８に隣接してハウジング１１の外側取付けた出力ポート１９と接続する。圧力導管１６の、出力ポート１９近傍に、バルブ２０を取付ける。このバブル２０は、非作動時、ガスまたはガス状媒体が、ガスリザーバ１５から流出するのを阻止する。

蓄電池充電装置３０は、装置ハウジング４０と、この装置ハウジング４０内に配設した充電電子回路３３と、および電気エネルギーを供給するための配電網への接続部３２とを備える。さらに、蓄電池充電装置３０には、ガスリザーバ１５にガス状媒体を充填するための充填装置を設ける。この充填装置には、（ガス状媒体としての）圧縮空気を発生させるためのコンプレッサ３５を設ける。コンプレッサ３５は、導管３６を介して接続手段３９に接続し、吸気口３４から、好適にはフィルタリングされた空気を吸入できるようにする。この接続手段３９は、電気的対向接点素子３８と共に、蓄電池パック１０の接続ポート１７に対する対向接続ポート３７として、蓄電池充電装置３０における蓄電池パック１０を収容するための収容部３１の領域に設ける。蓄電池パック１０を蓄電池充電装置３０の収容部３１に取付ける際に、接続ポート１７は対向接続ポート３７に接続され、これと同時に、接点素子１８と電気的対向接点素子３８との間に電気的接続、出力ポート１９と接続手段３９との間に空気的接続を生ずる。一方では対向接点素子３８と電気的に接続し、他方ではコンプレッサ３５と電気的に接続した充電電子回路３３に制御されながら、蓄電池セル１２は充電され、これに並行して、蓄電池パック１０のガスリザーバ１５は、再び圧縮空気であるガス状媒体で充填される。このとき、ガスリザーバ１５の充填作業は、蓄電池パック１０の蓄電池セル１２の充電作業よりも、遥かに早く完了する。

コンプレッサ３５が作動すると、コンプレッサから発生した超過圧力により、蓄電池パック１０の出力ポート１９のバルブ２０が自動的に開き、ガスリザーバを圧縮空気で充填可能な状態とする。このとき、バルブ２０は、ガスリザーバ１５内の圧力が、コンプレッサから発生した超過圧力に相応する一定値に達するまで開いた状態を維持する。

１０ 蓄電池パック
１１ ハウジング
１２ 蓄電池セル
１３ 電子回路
１４ 導線
１５ ガスリザーバ
１６ 圧力導管
１７ 接続ポート
１８ 電気的接点素子
１９ 出力ポート
２０ バルブ
３１ 収容部
３２ 配電網への接続
３３ 充電電子回路
３４ 吸気口
３５ コンプレッサ
３６ 導管
３７ 対向接続ポート
３８ 電気的対向接点素子
３９ 接続手段
４０ 装置ハウジング

Claims (5)

1. 装置ハウジング（４０）を有する蓄電池充電装置であって、充電電子回路（３３）と、蓄電池パック（１０）のための収容部（３１）とを設け、該収容部（３１）には、前記蓄電池パック（１０）の接点素子（１８）のための電気的対向接点素子（３８）を配設した該蓄電池充電装置において、
   ガスリザーバ（１５）をガス状媒体で充填するための充填装置を設けたことを特徴とする蓄電池充電装置。
2. 請求項１記載の蓄電池充電装置において、前記充填装置に、圧縮空気を発生させるためのコンプレッサ（３５）を設け、該コンプレッサ（３５）を、ガスリザーバ（１５）の出力ポート（１９）のための少なくとも１個の接続手段（３９）と接続する構成としたことを特徴とする蓄電池充電装置。
3. 請求項１または２記載の蓄電池充電装置において、前記対向接点素子（３８）および前記少なくとも１個の接続手段（３９）を、共通の対向接続ポート（３７）に配置したことを特徴とする蓄電池充電装置。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項記載の蓄電池充電装置において、前記充填装置は、前記充電電子回路（３３）により制御可能としたことを特徴とする蓄電池充電装置。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項記載の蓄電池充電装置において、前記コンプレッサ（３５）は、充電電子回路（３３）と電気的に接続したことを特徴とする蓄電池充電装置。

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